Как поменять газ контроль на газовой плите

Особенности ремонта термопары: как снять с газовой плиты

Газовое оборудование относится к объектам повышенной опасности. Утечка газа в кухонной плите может привести к аварийной ситуации. Чтобы предотвратить это, производители оснащают приборы режимом газового контроля, который обеспечивает отключение подачи топлива при его внезапном затухании. Термопара – часть системы безопасности – контролирует наличие пламени.

Термопары для газовой плиты и высоких температур

После разжигания пламя в конфорке газовой плиты продолжает гореть, пока не перекроют подачу топлива. Когда происходит его внезапное затухание (от порыва ветра или закипевшей жидкости, которая выплеснулась из кастрюли), газ продолжает поступать в конфорку. Если его не перекрыть, взрывчатое вещество скапливается, а достигнув критических значений, может привести к взрыву и пожару. Для контроля за наличием пламени в газовых плитах устанавливают термопару. Если оно гаснет, устройство перекрывает подачу топлива в течение 0,5-1 минуты.

Что такое термопара

Термопара для плиты – это простейший температурный датчик без электронных устройств. Он преобразует изменение температуры в электрический сигнал. Им оснащают не только плиты, но и другие газовые устройства. Электрическая энергия от датчика участвует в работе электроники этих приборов.

Когда происходит изменение электрического потенциала на концах термопары, газовый контроль блокирует подачу топлива, и горение прекращается. Устройство поддерживает подачу газа к пламени и прерывает его в аварийных ситуациях. Термопара имеет широкое применение, используется в бытовых целях и в промышленности (энергетической, газовой, биотехнической и проч.).

Справка. Термоэлектрический предохранитель в духовке – что это? Прибор безопасности, прекращающий подачу топлива в горелку, когда пламя гаснет. Он состоит из двух частей: термопары и электромагнитного клапана.

Термопара представляет собой две проволочные нити из разнородного металла, обладающие различными температурными диапазонами, длиной до 1,5 м. Их соединяют с помощью:

• пайки, которая обеспечивает хороший контакт для легкоплавких материалов;
• сварки – ее применяют для соединения тугоплавких материалов (этот метод дает более точные измерения, но более энергоемкий);
• обжима – это простой способ, но он дает меньшую точность.

Соединительный узел – это своеобразный термоэлемент, отвечающий за измерение температуры. Его располагают на уровне горения пламени. Второй конец устройства представляет собой пару контактов или разъем, который подключают к электромагнитному клапану. Когда концы спая испытывают изменение температуры, меняется сопротивление металлов. Оно выводится на экран.

Термоэлектродвижущей силы (ТЭДС) хватает, чтобы открыть магнитный клапан. В процессе работы электрические токи не дают ему захлопнуться, при этом газ поступает в конфорку. Обычно ТЭДС термопар для газовых плит достигает 15-30 мВ. Чтобы удерживать электромагнитный клапан открытым, достаточно 5-10 мВ. Когда пламя гаснет, ТЭДС исчезает, клапан закрывается, и подача газа прекращается.

Справка. Термопара – это сам контакт, остальные составляющие (провода, экран и т. д.) представляют собой термометр.

Основные достоинства термопары:

• проста и недорога в изготовлении;
• контролирует температуру и процесс подачи пламени;
• фиксирует температуру с большим разбросом;
• выдает точные данные;
• отличается долгим сроком эксплуатации;
• вышедшую из строя деталь легко поменять на новую.

Недостаток температурного датчика в том, что отремонтировать его не удастся, а потребуется заменить. В устройстве нечему ломаться, оно просто перегорает от длительного использования.

Конструкция термопары

Конструкция термопары состоит из следующих элементов:

• спай – проводники или полупроводники, соединенные в цепь;
• изолированные металлы – продолжение рабочих проводников от спайки до точки подключения к электрической цепи
• экранирующее покрытие – металлическая трубка по всей длине датчика температуры и приводов подключения.

Типы термопар

Чтобы создать термопару, используют различные металлы, от которых зависит точность устройства и диапазон рабочих температур. По составу датчики делят на типы, разберем самые распространенные:

1. Тип K (российская маркировка ТХА) выполняют на основе хромеля и алюмеля. Самый распространенный тип, недорогой и точный, применяется в температурных диапазонах от -200°С до +1350°С.
2. Тип L (ТХК) изготавливают из хромеля и копеля. Отличается долговечностью. Этот тип используют в температурном диапазоне от -200°С до +800°С.
3. Тип J (ТЖК). Для изготовления используют сплав железа и константана. Отличается невысокой стоимостью и большим показателем термосопротивления, применяется при температуре от -100°С до +1200°С.
4. Тип Т (ТМКn) выпускают из сплава меди и константана. Узкоспециализированный тип, его применяют при низких температурах (от -250°С до +300°С).
5. Тип Е (ТХКn). Используют сплав хромель-константан. Отличается высокой точностью, подходят для криогенного использования. Температура применения – от -50°С до +740°С.
6. Тип N(ТНН) изготавливают из сплава нихросила и нисила. Стабилен и стоек к окислению. Стоимость выше, чем у типа К. Используется при температурах от -270°С до +1300°С.
7. Тип А (ТВР) выпускают из вольфрама и рения. Неприхотлив при изготовлении и монтаже. Не рекомендуют использовать в кислотных средах.

Для бытовых газовых плит чаще всего применяют температурные датчики из алюмеля и хромеля или константана и железа. Они имеют невысокую стоимость и подходят под температурные условия бытового прибора.

Также термопары бывают:

1. С заземлением – самый распространенный тип. Его производят, сваривая два конца в один узел. На конце имеется специальный стержень. Такое устройство быстро откликается, так как гильза напрямую контактирует с внешней оболочкой. Недостаток термопары – высокая чувствительность к электрическим помехам.
2. Незаземленные – у этого типа провода сварены, но не соединены между собой. Их используют в приборах, например, в мультиметре. Они менее чувствительны, так как их оснащают специальным чехлом (минеральной изоляцией), который разделяет элементы устройства.

Для изоляции термопары используют различные материалы, они зависят от рабочей температуры устройства. До 120°С применяют любые виды, до 1300°С – фарфоровые, свыше 1300°С – окислы магния, бериллия, алюминия.

Читайте также:

Установка

Принцип установки температурного датчика зависит от типа прибора. В духовой шкаф он устанавливается легче, чем в газовую колонку. После монтажа необходима градуировка устройства с помощью градуировочной таблицы. Для подсоединения к определенным приборам может потребоваться компенсационный провод, каждый вид которого имеет свои характеристики включения.

Совет. Замену и калибровку термопары рекомендуют производить только специалистами, чтобы избежать аварийных ситуаций.

Ремонт термопары своими руками

Если пламя газовой плиты стало неравномерно гореть и гаснуть, обращают внимание на термопару – возможно, она вышла из строя. Сначала определяют причину некорректной работы датчика. Часто она заключается в отходящих контактах на клапане. Чтобы исправить неполадку, их следует затянуть. Исправность термопары проверяют: конфорку поджигают и сразу отпускают электророзжиг. Если пламя мгновенно гаснет, скорее всего, деталь засорилась, и ее следует почистить.

Важно! Перед проверкой, ремонтом и заменой термопары в газовой плите перекрывают подачу газа и отключают электроснабжение.

Наконечник датчика располагается около конфорки, в духовке его устанавливают возле рассекателя пламени в верхней части. Он должен быть без копоти и нагара. Если наконечник покрыт налетом, его очищают с помощью мелкой наждачной бумаги. После этого мусор удаляют и проверяют работоспособность устройства.

Если чистка не принесла необходимого результата, исправность устройства проверяют мультиметром или милливольтметром. Для этого находят место подключения термопары к электрической сети плиты. Обычно оно находится под передней панелью или верхней крышкой, рядом с переключателем температуры или газовым клапаном. Возможно, здесь отошли контакты, их требуется поправить. Если нет, переходят к проверке.

Предел измерения мультиметра устанавливают в районе десятков милливольт. Щупы подсоединяют к выводам термопары и подогревают датчик. Если мультиметр при этом показывает изменение напряжения, значит, устройство исправно. Если нет, его требуется поменять на новое.

Обычно устройство перегорает при длительном пользовании, и починить его в домашних условиях не получится. Новую деталь выбирают по коду, который указан на старом устройстве или в технической документации к газовой плите. Перед ремонтом перекрывают газ и отключают прибор от сети.

Сначала снимают переднюю панель или верхнюю крышку плиты и отключают электрические выводы в месте подключения к клапану. Затем откручивают гайку крепления и достают термопару. Если она из-за накипи не поддается, пользуются растворителем.

На ее место устанавливают новую деталь, закрепляют и подключают к электропроводке плиты. Проводники термопары не должны быть натянуты или болтаться в корпусе прибора. Затем в обратном порядке проводят сбор и проверяют работоспособность.

Совет. Если после замены детали ощущается запах газа, его следует перекрыть и вызвать специалистов газовой службы.

Заключение

Чтобы термопара корректно функционировала, осуществляют правильный уход за устройством. Раз в год ее рекомендуют проверять и регулировать. Для этого приглашают мастера, который делает безопасный и точный анализ устройства. Если деталь выходит из строя, производят ее замену на соответствующую модель.

Источник

Как устроена и зачем нужна термопара для газовой плиты?

Для приготовления пищи в быту зачастую применяются газовые плиты, в которых устанавливаются специальные устройства контроля температуры. За счет ряда преимуществ для измерения используется термопара. Как правило, одно упоминание об этом незамысловатом устройстве вызывает ряд трудностей в понимании его назначения и принципа работы. Поэтому в данной статье мы рассмотрим назначение и принцип действия термопары для газовой плиты.

Что такое термопара?

Термопара представляет собой датчик, преобразующий изменение температуры в электрический сигнал. В дальнейшем электрическая энергия от такого датчика участвует в работе электроники и автоматики плит, газовых котлах и колонках. При изменении электрического потенциала на концах термопары в определенных пределах происходит блокировка газконтроля и горение в газовой плите прекращается. Такое устройство позволяет, как поддерживать подачу газа к пламени горелки, так и прерывать его подачу в аварийных ситуациях.

Физически термопара представляет собой электрический контакт между двумя проводниками из различных материалов. Такой контакт может обеспечиваться посредством:

• Пайки – обеспечивает хороший контакт для легкоплавких материалов;
• Сварки – обеспечивает наиболее точные измерения, но и наиболее энергоемкий процесс при изготовлении контакта, хорошо подходит для тугоплавких материалов;
• Обжима – наиболее простой способ, но обеспечивает достаточно низкую точность, поскольку при температурном расширении и сужении нарушается плотность контакта.

В зависимости от параметров работы газовых колонок или плит применяются соответствующие способы соединения проводников. Следует отметить, что термопара плиты – это сам контакт, в то время, как все остальные составляющие (провода, экран, выводы и т.д.) представляют собой термометр.

Принцип работы

Принцип работы термопары заключается в наличии определенного уровня электрического заряда у любого металла. Его уровень составляет порядка нескольких микровольт, эта величина определяет способность электронов металла совершать направленное движение в замкнутой электрической цепи. При соединении двух металлов с различным уровнем потенциала, в точке контакта возникает переход электронов из зоны с большим потенциалом в зону с меньшим.

В холодном состоянии на выходе получается небольшое напряжение, но, при увеличении температуры этих материалов с одной стороны, увеличивается и разность потенциалов, соответственно, растет величина вырабатываемой термопарой ЭДС. В физике такое явление получило название эффекта Зеебека, по фамилии ученного, открывшего процесс. Пример выработки термоэдс приведен на рисунке 1:

На практике для соединения используются материалы с различными по направленности термоэдс. К примеру, в термопаре из алюмеля и хромеля величина потенциала изменяется на – 17,3 мкВ и + 24 мкВ соответственно при изменении температуры на один градус Цельсия. Таким образом, при нагревании этого соединения до 300ºС, на выходе возникнет напряжение равное 24 мВ.

Если рассмотреть схему работы (рис. 2), в ее цепи включены три элемента: термопара, термореле и электромагнитный клапан. Термопара специально располагается вблизи очага горения, чтобы моментально реагировать на основные процессы в духовых шкафах.

Рис. 2: Схема работы

Посмотрите на рисунок, при нагревании контакта термопары в ней возникает ЭДС, которая обуславливает протекание электрического тока через цепь термореле к катушке электромагнита. Когда от электрического поджига зажигается газ, происходит нагревание одного конца термопары в духовке, благодаря описанному выше эффекту в цепи возникает ЭДС. При замкнутых контактах термореле электрический ток протекает от термопары через замкнутые контакты термореле по катушке электромагнитного клапана. При нагревании термопары величина тока в катушке становится достаточной для перемещения и удержания сердечника катушки, который открывает клапан подачи газа.

В случае нагрева духовки до установленной вами величины срабатывает термореле и разрывает свои контакты в цепи. Из-за чего катушка теряет возбуждение и магнитный поток больше не удерживает сердечник, который возвращается в исходное положение и закрывает клапан газконтроля. При отсутствии подачи газа пламя в плите гаснет.

Если возникает аварийная ситуация, когда в системе происходит утечка газа или перебой, при котором прекращается подача, а через какой-то промежуток снова возобновляется, срабатывает система газконтроля. Как только в плите тухнет газ, она стремительно остывает, из-за чего снижается и ЭДС, и величина тока в цепи электромагнита клапана. Клапан полностью закрывается и даже при возобновлении газового снабжения печи, клапан предотвращает его проникновение в духовку.

Таким образом, термопара осуществляет функцию газконтроля как в штатной ситуации, так и в аварийной.

Устройство и конструкция

Конструктивно термопару можно подразделить на такие элементы:

• Спай термопары – состоит из двух проводников, реже полупроводников, соединенных в одну цепь;
• Изолированные металлы – продолжают вывод рабочих проводников от места спайки до точки подключения к электрической цепи, на всей протяженности провода изолируются друг от друга;
• Экранирующее покрытие – выполняется в виде металлической трубки по всей длине датчика температуры и проводов его подключения.

Спай включает в себя две проволоки из разнородных материалов. В состав которых могут входить цветные и благородные металлы, как правило, в сплавах. В зависимости от состава проводников термопары подразделяются на несколько типов, особенности которых приведены в таблице.

Таблица 1. Типы термопары

Тип термопары	Сплав	Российская маркировка	Диапазон температур, °С	Особенности термопары
K	хромель-алюмель	TXA	от -200 °С до +1000 °С	Возможность работы в нейтральной атмосфере либо атмосфере с избытком кислорода
L	хромель-копель	TXK	от -200 °С до +800 °С	Самая высокая чувствительностью из всех промышленных термопар. Свойственна только высокая термоэлектрическая стабильность при температурах до 600 °С.
E	хромель-константан	TXKn	от -40 °С до +900 °С	Высокая чувствительность.
T	медь-константан	TMKn	от -250 °С до +300 °С	Может работать в атмосфере, в которой небольшой избыток или недостаток кислорода. Не чувствительна к повышенной влажности.
J	железо-константан	ТЖК	от -100 °С до +1200 °С	Хорошо работает в разряженной атмосфере. Невысокая стоимость обусловлена входящим в состав железом.
А	вольфрам-рений	ТВР	выше +1800 °С	Хорошие показатели механических свойств при высокой температуре. Может работать при частых и резких теплосменах и при больших нагрузках. Неприхотливость при изготовлении и монтаже, так как имеют небольшую чувствительность к загрязнениям.
N	нихросил-нисил	ТНН	от -200 °С до +1300 °С	В группе неблагородных металлов считается самой точной термопарой. Высокая стабильность при температурах от 200 до 500 °С.
B	платинородий-платинородиевая	ТПР	от +100 °С до +1800 °С	Высокая механическая прочность. Большая стабильность при высоких температурах. Небольшая склонность к росту зерна и охрупчиванию. Невысокая чувствительность к загрязнению.
S	платинородий-платина	ТПП10	от 0 °С до +1700 °С	Высокая точность измерений. Хорошая воспроизводимость и стабильность термоЭДС.
R	платинородий-платиновая	ТПП14	от 0 °С до +1700 °С	Обладает свойствами, идентичными термопаре типа S.

Как видите из таблицы, различный тип обуславливает разный рабочий диапазон температур, чувствительность к ее изменению, стабильность при длительной нагрузке и другие характеристики. Что обязательно следует учитывать при выборе конкретной модели для плиты в случае замены или установки с нуля.

В зависимости от рабочей температуры подбирается и соответствующий материал для изоляции витой скрутки проводников термопары. К примеру, до 120ºС могут применяться любые виды, до 1300ºС фарфоровые. Существуют модели и свыше 1300 ºС, в которых для изоляции используются окислы магния, бериллия и алюминия, но из-за того, что в бытовых приборах такие температуры отсутствуют, приобретать и рассматривать подобные термопары нецелесообразно.

Проверка, чистка, замена

Если плита начала плохо загораться, вполне вероятно, что термопара засорилась или вышла со строя. Но стоит отметить, что причина неисправности может и не затрагивать этот элемент. Для проверки следует выполнить такие действия – поверните ручку духовки и подожгите газ. Если после того, как вы отпустите ручку, духовка тухнет, это первый признак, что система газконтроля не открывает клапан подачи газа в плите.

Скорее всего, что поверхность измерительного элемента засорилась, и он не воспринимает температурные изменения в окружающей среде. Чтобы починить газовое оборудование в плитах фирм Гефест, Ariston, Indesit, Gorenje и т.д. следует для начала почистить термопару в плите, для этого:

• Предварительно закройте газовые краники и отключите плиту от сети внешнего электроснабжения; Рис. 4: перекрыть подачу газа на духовку
• Откройте духовку и удалите из нее все лишнее – вы должны свободно проникнуть внутрь, если что-то вам мешает, уберите это, при необходимости можете снять дверцу с плиты; Рис. 5: удалите из духовки все лишнее
• Найдите саму термопару – как правило, она расположена в верхней части духовки, ее обязательно устанавливают вблизи рассекателя пламени; Рис. 6: термопара в духовке
• При обнаружении нагара, копоти и прочего мусора на ее поверхности их следует очистить при помощи мелкой наждачки, очищать ударным методом категорически запрещено, так как вы можете повредить термопару безвозвратно;
• Соберите удаленный мусор и опробуйте работоспособность.

Если такой ремонт газконтроля не принес желаемого результата, следует проверить термопару при помощи мультиметра или милливольтметра. Для этого вам понадобится добраться до места подключения термопары к электрической сети плиты. Как правило, она располагается под передней панелью или верхней крышкой, где находиться переключатель температуры или газовый клапан. Здесь также могли отойти контакты, тогда их достаточно просто поправить, если нет, переходите к измерениям.

Установите предел измерения мультиметра в районе десятков милливольт. Подключите щупы к выводам термопары и подогрейте измерительный элемент (не обязательно открытым огнем, но это довольно доступный способ).

Рис. 7: проверка термопары мультиметром

Если милливольтметр покажет изменение напряжения на выводах, устройство исправно и причина в чем-то другом. В противном случае вы могли неправильно установить предел для вашей модели термопары или автоматика газконтроля неисправна.

Замена термопары газовой плиты

В большинстве случаев, выход со строя характеризуется перегоранием проводников. Их самостоятельная пайка или сваривание в домашних условиях возможны, но нецелесообразны, так как после сращивания невозможно обеспечить прежнюю точность измерений. Поэтому оптимальным вариантом является замена термопары. Для этого:

• Приобретите в интернете новую модель для замены, лучше это делать по коду термопары, который можно обнаружить на самом устройстве либо в паспорте газовой плиты;
• Также отключите плиту от электрической сети и системы газоснабжения;
• Снимите переднюю панель и верхнюю крышку плиты и отключите электрические выводы в месте их подключения к электромагнитному клапану; Рис. 8: Снимите переднюю панель или верхнюю крышку
• Открутите в духовке гайку крепления и выньте термопару, если крепежный элемент сразу не поддается, не прилагайте чрезмерный усилий, чтобы не сломать место крепления, используйте WD-40 или любой другой растворитель; Рис. 9: Открутите термопару
• Установите новую термопару в отверстие и закрепите ее по аналогии с предыдущей, подключите к цепи внутренней электропроводки плиты; Рис. 10: Установите новую термопару
• Соберите в обратной последовательности и опробуйте работоспособность газовой плиты.

Советы по безопасности

Ввиду того, что термопара отвечает за безопасную работу газовой плиты, следует проследить, чтобы во время замены и эксплуатации обеспечивались оптимальные условия:

• При первых признаках утечки газа сразу перекрывайте газовые краны и обеспечьте проветривание помещения;
• Направление измерительного элемента должно равномерно приближаться к пламени или располагаться вдоль источника тепла;
• Проволока не должна испытывать механической нагрузки или натяжения, но и свободно болтаться она так же не должна;
• При замене одной модели на другую, выбирайте подходящую по параметрам и температурному режиму для вашей плиты.

Если самостоятельно вам не получается выполнить данную процедуру или после замены вы ощущаете запах газа, сразу обратитесь в газовую службу для предотвращения аварийной ситуации.

Источник